DE102020206695A1 - Device and method for reducing vibrations caused by gas bubbles in the temperature control fluid in microlithographic projection exposure systems - Google Patents

Device and method for reducing vibrations caused by gas bubbles in the temperature control fluid in microlithographic projection exposure systems Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891—Temperature

Abstract

Die Erfindung betrifft eine für den EUV-Bereich oder für den DUV-Bereich vorgesehene mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (100; 400), aufweisend eine Beleuchtungseinrichtung (102; 402) und ein Projektionsobjektiv (104, 340, 640; 404) mit mindestens einem Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450), das zur Temperierung des Elements (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) zumindest bereichsweise von mindestens einer Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) zum Leiten eines Temperierfluids durchzogen ist, wobei die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) mit mindestens einem Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) verbunden ist und wobei zum Beschallen des Temperierfluids mindestens ein Schallgenerator (530, 532, 534) am Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) und/oder an der Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) und/oder im Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) und/oder am Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) angeordnet ist.Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Reduktion von Gasblasen in einem Temperierfluid in mindestens einer Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) in mindestens einem Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (100; 400) für den EUV- oder für den DUV-Bereich, mit mindestens den folgenden Schritten:- Befüllen der Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) mit dem Temperierfluid;- Pumpen, insbesondere kontinuierliches Pumpen, des Temperierfluids durch die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452);- während des Befüllens mit dem Temperierfluid und/oder während des Pumpens des Temperierfluids: Beaufschlagen des Elements (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) und/oder der Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) und/oder eines an die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) angeschlossenen Temperierfluidvorratsbehälters (615, 515, 516, 519, 460) mit Schallwellen aus mindestens einem Schallgenerator (530, 532, 534).The invention relates to a microlithographic projection exposure system (100; 400) provided for the EUV area or for the DUV area, having an illumination device (102; 402) and a projection objective (104, 340, 640; 404) with at least one element (370 , 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) that is used to control the temperature of the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) is at least partially traversed by at least one temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) for conducting a temperature control fluid, the Tempering fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) is connected to at least one tempering fluid storage container (615, 515, 516, 519, 460) and at least one sound generator (530, 532, 534) on the Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) and / or on the temperature control fluid itation (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) and / or in the temperature control fluid reservoir (615, 515, 516, 519, 460) and / or on the temperature control fluid reservoir (615, 515, 516, 519, 460) The invention also relates to a method for reducing gas bubbles in a temperature control fluid in at least one temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) in at least one element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) a microlithographic projection exposure system (100; 400) for the EUV or for the DUV area, with at least the following steps: filling the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) with the temperature control fluid; - Pumping, in particular continuous pumping, of the temperature control fluid through the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452); - During filling with the temperature control fluid and / or during pumping of the temperature control fluid: Acting on the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) and / or the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) and / or a temperature control fluid reservoir (615, 515, 516, 519, 460) connected to the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) with sound waves from at least one sound generator (530, 532, 534).

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduktion von Vibrationen bedingt durch Gasblasen im Temperierfluid in mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reduktion von Vibrationen bedingt durch Gasblasen im Temperierfluid in mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen.The present invention relates to a device for reducing vibrations caused by gas bubbles in the temperature control fluid in microlithographic projection exposure systems. The invention also relates to a method for reducing vibrations caused by gas bubbles in the temperature control fluid in microlithographic projection exposure systems.

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCDs, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (=Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to manufacture microstructured components such as integrated circuits or LCDs. The microlithography process is carried out in what is known as a projection exposure system, which has an illumination device and a projection objective. The image of a mask (= reticle) illuminated by the lighting device is projected by means of the projection lens onto a substrate (e.g. a silicon wafer) coated with a light-sensitive layer (= photoresist) and arranged in the image plane of the projection lens, around the mask structure onto the light-sensitive coating of the substrate to be transferred.

Folgende Begriffe werden im folgenden Dokument synonym verwendet:

  • EUV-System wird synonym mit EUV-Projektionsbelichtungsanlage, mit mikrolithographischer Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich, mit Lithographiesystem und mit Lithographiescanner verwendet. DUV-System wird synonym mit DUV-Projektionsbelichtungsanlage, mit mikrolithographischer Projektionsbelichtungsanlage für den DUV-Bereich, mit Lithographiesystem und mit Lithographiescanner verwendet. Wird das Wort Temperieren verwendet soll Kühlen und/oder Heizen umfasst sein. So werden Fluid, Temperierfluid und Kühlfluid synonym verwendet. Auch werden Flächenkühler und Flächentemperierer synonym verwendet. Photomaske und Retikel werden synonym verwendet. Wafer und „mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat“ werden synonym verwendet. Sensorrahmen und Messrahmen werden synonym verwendet und mit SFr (Sensor Frame) abgekürzt. Kraftrahmen und Tragrahmen werden synonym verwendet und FFr (Force Frame) abgekürzt. Spiegeltragrahmen wird MSF (Mirror Support Frame) abgekürzt. Die Begriffe Temperatur der Reinraumatmosphäre und Umgebungstemperatur werden synonym verwendet. Die Begriffe Gaseinschlüsse und Gasblasen werden synonym verwendet.
The following terms are used synonymously in the following document:
  • EUV system is used synonymously with EUV projection exposure system, with microlithographic projection exposure system for the EUV area, with lithography system and with lithography scanner. DUV system is used synonymously with DUV projection exposure system, with microlithographic projection exposure system for the DUV area, with lithography system and with lithography scanner. If the word tempering is used, cooling and / or heating should be included. Fluid, temperature control fluid and cooling fluid are used synonymously. Surface coolers and surface temperature controllers are also used synonymously. Photomask and reticle are used synonymously. Wafer and “substrate coated with a light-sensitive layer (photoresist)” are used synonymously. Sensor frame and measuring frame are used synonymously and are abbreviated as SFr (Sensor Frame). Force frame and support frame are used synonymously and are abbreviated to FFr (Force Frame). Mirror support frame is abbreviated to MSF (Mirror Support Frame). The terms temperature of the clean room atmosphere and ambient temperature are used synonymously. The terms gas inclusions and gas bubbles are used synonymously.

In für den DUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. 193 nm bzw. 248 nm, werden vorzugsweise Linsen als optische Elemente für den Abbildungsprozess verwendet. Um eine höhere Auflösung von Lithograpieoptiken zu erreichen, werden seit einigen Jahren für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven verwendet, die bei Wellenlängen von z.B. etwa 13,5 nm oder 7 nm betrieben werden. In solchen für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Elemente für den Abbildungsprozess verwendet. Diese Spiegel arbeiten entweder im nahezu senkrechten Einfall oder in streifendem Einfall. Spiegel sind aufgrund ihrer reflektierenden Wirkung auf Lichtstrahlen gegenüber Linsen wesentlich positionssensitiver. So übersetzt sich ein Spiegelkipp mit Faktor 2 in eine Strahlrichtungsänderung, während bei einer Linse typischerweise eine erhebliche Kompensation der Änderung im brechenden Strahlrichtungseinfluß zwischen Vorder- und Rückseite auftritt.In projection objectives designed for the DUV range, i.e. at wavelengths of e.g. 193 nm or 248 nm, lenses are preferably used as optical elements for the imaging process. In order to achieve a higher resolution of lithography optics, projection lenses designed for the EUV range have been used for some years, which are operated at wavelengths of, for example, about 13.5 nm or 7 nm. In such projection objectives designed for the EUV range, mirrors are used as optical elements for the imaging process due to the lack of availability of suitable light-permeable refractive materials. These mirrors work either in an almost perpendicular incidence or in a grazing incidence. Due to their reflective effect on light rays, mirrors are much more position-sensitive than lenses. Thus, a mirror tilt with a factor of 2 translates into a change in the direction of the beam, while with a lens there is typically a considerable compensation for the change in the refractive influence of the beam direction between the front and back.

Ein wesentlicher Einfluß auf die Spiegelform stammt von der thermischen Ausdehung des Spiegelmaterials. Deshalb werden für EUV-Spiegel Materialien mit niedrigen thermischen Ausdehungskoeffizienten wie Zerodur oder ULE (ultra low expansion) eingesetzt. Solche Materialien reagieren wesentlich schwächer als Gläser oder Quarzglas auf Temperaturänderungen. Dennoch können im Rahmen des verfügbaren Aberrationsbudgets erhebliche Fehlerbeiträge auftreten. Diese Fehlerbeiträge setzen sich aus Effekten einer inhomogenen Temperaturverteilung sowie Inhomogenitäten der so genannten Nulldurchgangstemperatur (zero crossing temperatur: ZCT) im Volumen des Materials zusammen, etwa aufgrund variierender Stöchiometrie zwischen SiO2 und TiO2 im ULE Material. Sowohl lokale als auch globale Temperaturänderungen gegenüber einer vorgesehenen Betriebstemperatur der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage können Aberrationen hervorrufen, die nur zum Teil durch Manipulatoren korrigiert werden können.A major influence on the mirror shape comes from the thermal expansion of the mirror material. That is why materials with low thermal expansion coefficients such as Zerodur or ULE (ultra low expansion) are used for EUV mirrors. Such materials react much weaker to temperature changes than glasses or quartz glass. Nevertheless, considerable error contributions can occur within the framework of the available aberration budget. These error contributions are made up of the effects of an inhomogeneous temperature distribution and inhomogeneities of the so-called zero crossing temperature (ZCT) in the volume of the material, for example due to the varying stoichiometry between SiO 2 and TiO 2 in the ULE material. Both local and global temperature changes with respect to an intended operating temperature of the microlithographic projection exposure system can cause aberrations that can only be partially corrected by manipulators.

Der Betriebszustand definiert sich häufig durch eine angenommene Maximalleistung des EUV-Systems bei der Betriebswellenlänge, also zum Beispiel bei einer Wellenlänge von 13,5 nm. Wird diese Maximalleistung nicht erreicht, etwa weil ein im Mittel weniger stark reflektierendes Retikel eingesetzt wird, so können zum Beispiel gemäß des Standes der Technik Infrarotheizer „auffüllend“ heizen und dafür sorgen, dass die Spiegel nahe der gemittelten Nulldurchgangstemperatur betrieben werden, wo sie aufgrund der quadratischen Deformationsabhängigkeit vom Temperaturunterschied zu dieser Temperatur besonders unempfindlich sind.The operating state is often defined by an assumed maximum power of the EUV system at the operating wavelength, for example at a wavelength of 13.5 nm Example according to the prior art infrared heater "filling up" and ensure that the mirrors are operated close to the averaged zero crossing temperature, where they are particularly insensitive to this temperature due to the quadratic deformation dependence on the temperature difference.

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal der Lithographiescanner stellt ihre Aktivzeit dar, in der tatsächlich Halbleiterbauelemente mit hoher Ausbeute gefertigt werden können („uptime“). Aus verschiedenen Gründen werden aber von Zeit zu Zeit Wartungsarbeiten erforderlich sein, bei denen der Lithographiescanner geöffnet wird und z.B. eine Kontrolle, Reinigung oder ein Austausch von Teilen erfolgt.An important quality feature of the lithography scanners is their active time, in which semiconductor components can actually be manufactured with a high yield (“uptime”). For various reasons, however, maintenance work will be required from time to time during which the lithography scanner is opened and, for example, a check, cleaning or replacement of parts takes place.

Bei jedem Aufbau, Reparatur- bzw. Tauschvorgang von Komponenten und optischen Elementen müssen Lithographiesysteme geöffnet und deren Temperierfunktionalität, insbesondere deren Kühlfunktionalität, unterbrochen werden. Dafür werden die Leitungen, in denen das Temperierfluid fließt, zumindest teilweise entleert. Um das Lithographiesystem wieder in Betrieb zu nehmen, müssen die Temperierfluidleitungen wieder mit einem Temperierfluid, insbesondere mit Wasser, befüllt werden, um deren Temperierfunktionalität wiederherzustellen.With every construction, repair or replacement process of components and optical elements, lithography systems have to be opened and their temperature control functionality, in particular their cooling functionality, interrupted. For this purpose, the lines in which the temperature control fluid flows are at least partially emptied. In order to put the lithography system back into operation, the temperature control fluid lines have to be filled again with a temperature control fluid, in particular with water, in order to restore their temperature control functionality.

Messrahmen und Tragrahmen haben unter anderem Anforderungen hinsichtlich der durch dynamische Anregungen verursachten sog. „Line-of-Sight‟ (LoS)-Fehlern während der Wafer-Belichtung. Die dynamischen Anregung des Mess- und des Tragrahmens durch sog. „Flow induced Vibrations“ (FIV) ist ein wesentlicher Beitrag zu den LoS-Fehlern während der Belichtung der Wafer. Die „Flow induced Vibrations“ entstehen durch Turbulenz-induzierte Druckschwankungen in der Strömung des Temperierfluids in den Temperierfluidleitungen. Die daraus resultierenden Kräfte auf die Wandungen der Temperierfluidleitungen können zu einer ungewollten dynamischen Anregung von Messrahmen und Tragrahmen führen. Die „Flow induced Vibrations“ werden durch Gasblasen in der Strömung in den Temperierfluidleitungen verstärkt. Diese Gasblasen entstehen im Wesentlichen während des Befüllvorganges der Temperierfluidleitungen durch das Gas, das sich vor der Befüllung mit dem Temperierfluid bereits in den Temperierfluidleitungen befindet.Measurement frames and support frames have, among other things, requirements with regard to the so-called "Line-of-Sight" (LoS) errors caused by dynamic excitations during wafer exposure. The dynamic excitation of the measuring and supporting frame by so-called “flow induced vibrations” (FIV) is an essential contribution to the LoS errors during the exposure of the wafer. The "flow induced vibrations" are caused by turbulence-induced pressure fluctuations in the flow of the temperature control fluid in the temperature control fluid lines. The resulting forces on the walls of the temperature control fluid lines can lead to an undesired dynamic excitation of the measuring frame and support frame. The "flow induced vibrations" are amplified by gas bubbles in the flow in the temperature control fluid lines. These gas bubbles arise essentially during the filling process of the temperature control fluid lines due to the gas that is already in the temperature control fluid lines prior to filling with the temperature control fluid.

Zusammengefasst bedingen die hohen Zeitkonstanten erhebliche Wartezeiten des Lithographiescanners nach Wartungsfenstern, bevor der Lithographiescanner wieder seine volle Leistungsfähigkeit erreicht. Das Gütekriterium Aktivzeit „leidet“. So besteht momentan die Anforderung an das Temperiersystem des Projektionsobjektiv innerhalb einer Stunde nach Start des Befüllvorgangs der Temperierfluidleitungen vollständig betriebsbereit zu sein. Mit dem aktuellen Luft-Wassersystem (Wasserbefüllung eines luftbefüllten Kühlkanals) ist dies aufgrund des hohen Restgehalts an Luftblasen in den Temperierfluidleitungen und der daraus resultierenden dynamischen Anregung der Rahmen des Projektionsobjektiv nach einer Stunde Befüllzeit nicht möglich. Stand der Technik ist eine notwendige Befüllzeit von mindestens 30 Stunden, um hinsichtlich der dynamischen Anregungen der Rahmen durch „Flow induced Vibrations“ in Spezifikation zukommen.In summary, the high time constants result in considerable waiting times for the lithography scanner after maintenance windows before the lithography scanner reaches its full performance again. The quality criterion active time “suffers”. For example, there is currently the requirement for the temperature control system of the projection lens to be fully operational within one hour after the start of the filling process for the temperature control fluid lines. With the current air-water system (water filling an air-filled cooling channel), this is not possible due to the high residual content of air bubbles in the temperature control fluid lines and the resulting dynamic stimulation of the frame of the projection lens after a filling time of one hour. State-of-the-art technology is a necessary filling time of at least 30 hours in order to come into specification with regard to the dynamic stimulation of the frame by "flow induced vibrations".

Angesichts der oben beschriebenen Probleme stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Probleme lösen, insbesondere die Wartezeiten des Lithographiescanner nach Wartungsfenstern zu verkürzen. So sollen Gaseinschlüsse während des Befüllvorganges vermieden werden oder wenn sie nicht vollständig vermeidbar sind schnellst möglich aus dem Temperiersystem abtransportiert werden. Dadurch soll eine blasen- und störungsfreie Strömung während der Aktivzeit des Lithographiesystems ermöglicht werden.In view of the problems described above, the object is to provide a device and a method which solve the problems mentioned above, in particular to shorten the waiting times of the lithography scanner after maintenance windows. In this way, gas inclusions should be avoided during the filling process or, if they cannot be completely avoided, they should be removed from the temperature control system as quickly as possible. This should enable a bubble-free and interference-free flow during the active time of the lithography system.

Auch bei längerem Stillstand der Projektionsbelichtungsanlage können sich durch Korrosion im Temperiersystem Gasblasen bilden.Even if the projection exposure system is not used for a long period of time, gas bubbles can form due to corrosion in the temperature control system.

Der Transport von Gasblasen in Fluidströmungen basiert auf den zwei Transportmechanismen Konvektiver Transport von Blasen und Transport durch Absorption von Gas im Temperierfluid.The transport of gas bubbles in fluid flows is based on the two transport mechanisms convective transport of bubbles and transport by absorption of gas in the temperature control fluid.

Der konvektive Transport von Gasblasen in Temperierfluidleitungen wird maßgeblich durch folgende Parameter beeinflußt:

  • - Form der Gasblase
  • - Durchmesser der Gasblase
  • - Neigung der Temperierfluidleitung im Erdschwerefeld
  • - Temperierfluidströmung.
The convective transport of gas bubbles in temperature control fluid lines is significantly influenced by the following parameters:
  • - Shape of the gas bubble
  • - diameter of the gas bubble
  • - Inclination of the temperature control fluid line in the earth's gravity field
  • - Tempering fluid flow.

Der Transport von Gas durch Absorption wird maßgeblich durch die folgenden Parameter beeinflusst:

  • -Fähigkeit des Temperierfluids das Gas chemisch oder physikalisch zu binden
  • -Partialdruck des zu absorbierenden Gases
  • -Größe der Grenzfläche zwischen Gas und Temperierfluid
  • - Temperierfluidströmung
The transport of gas by absorption is significantly influenced by the following parameters:
  • - Ability of the temperature control fluid to bind the gas chemically or physically
  • -Partial pressure of the gas to be absorbed
  • -Size of the interface between gas and temperature control fluid
  • - Tempering fluid flow

Eine Gasblase in einem Temperierfluid wirkt als zusätzliche Gas-Feder, die dazu führt, dass das Übertragungsverhalten von Turbulenzen im Temperierfluid auf die mechanische Struktur verstärkt wird. Durch die Gasblasen werden die Elemente empfänglicher für Anregungen von außen und es werden zudem unmittelbar Vibrationen eingebracht.A gas bubble in a temperature control fluid acts as an additional gas spring, which leads to the fact that the transfer behavior of turbulence in the temperature control fluid to the mechanical structure is intensified. The gas bubbles make the elements more receptive to external stimuli and vibrations are also introduced directly.

Die vorliegende Erfindung greift an den Paramtern Durchmesser der Gasblasen, Größe der Grenzfläche zwischen Gas und Temperierfluid und Temperierfluidströmung an.The present invention attacks the parameters diameter of the gas bubbles, size of the interface between gas and temperature control fluid and temperature control fluid flow.

Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Aufgabe durch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich oder für den DUV-Bereich, mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv mit mindestens einem Element, das zur Temperierung des Elements zumindest bereichsweise von mindestens einer Temperierfluidleitung zum Leiten eines Temperierfluids durchzogen ist, wobei die Temperierfluidleitung mit mindestens einem Temperierfluidvorratsbehälter verbunden ist und wobei zum Beschallen des Temperierfluids mindestens ein Schallgenerator am Element und/oder an der Temperierfluidleitungund/oder im Temperierfluidvorratsbehälter und/oder am Temperierfluidvorratsbehälter angeordnet ist, gelöst.According to the invention, the aforementioned object is achieved by a microlithographic projection exposure system for the EUV area or for the DUV area, with an illumination device and a projection lens with at least one element, which for temperature control of the element is at least partially traversed by at least one temperature control fluid line for conducting a temperature control fluid, wherein the temperature control fluid line is connected to at least one temperature control fluid storage container and wherein at least one sound generator is arranged on the element and / or on the temperature control fluid line and / or in the temperature control fluid storage container and / or on the temperature control fluid storage container for sonicating the temperature control fluid.

So werden Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, die durch das Temperierfluid, die Temperierfluidleitungen und/oder die Rahmenstrukturen zu den Grenzflächen der Gasblasen transportiert werden, die Gasblasen aufbrechen und somit den mittleren Blasendurchmesser (z.B. den sog. Sauterdurchmesser der Gasblasenverteilung) reduzieren. Die Gasblasen brechen bevorzugt bei einer im Wesentlichen vom mittleren Durchmesser der Gasblasen abhängenden Resonanzfrequenz der Schallwellen auf. Bei der Resonanzfrequenz wird die Grenzschicht zwischen Temperierfluid und Gas instabil. Die Resonanzfrequenz ist abhängig vom Druck, von der Dichte, von der Viskosität und von der Oberflächenspannung des Temperierfluides. Vorallem aber ist die Resonanzfrequenz von der Größe der Gasblase abhängig. Je kleiner die Gasblase, desto höher ist Resonanzfrequenz. Dieses Aufbrechen führt dazu, dass sowohl der konvektive (strömungsbedingt) als auch der diffusive Abtransport (Absorption; Gas löst sich im Temperierfluid) von Gasblasen durch das Temperierfluid verbessert wird. Im Fall des konvektiven Transports folgen kleine Gasblasen der Strömung besser als große Gasblasen. Der konvektive Abtransport von Gasblasen wird somit verbessert. Durch eine Reduktion des mittleren Gasblasendurchmessers (Sauterdurchmesser) wird die aktive Oberfläche des Gases mit dem Temperierfluid vergrößert und somit die Gasabsorption im Temperierfluid verbessert. Dies führt ebenfalls zu einem verbesserten Abtransport von Gas aus den Temperierfluidleitungen.Sound waves, in particular ultrasonic waves, which are transported through the temperature control fluid, the temperature control fluid lines and / or the frame structures to the boundary surfaces of the gas bubbles, break up the gas bubbles and thus reduce the mean bubble diameter (e.g. the so-called Sauter diameter of the gas bubble distribution). The gas bubbles preferably break open at a resonance frequency of the sound waves that essentially depends on the mean diameter of the gas bubbles. At the resonance frequency, the boundary layer between temperature control fluid and gas becomes unstable. The resonance frequency depends on the pressure, the density, the viscosity and the surface tension of the temperature control fluid. Above all, however, the resonance frequency depends on the size of the gas bubble. The smaller the gas bubble, the higher the resonance frequency. This breaking up leads to the fact that both the convective (flow-related) and the diffusive removal (absorption; gas dissolves in the temperature control fluid) of gas bubbles is improved by the temperature control fluid. In the case of convective transport, small gas bubbles follow the flow better than large gas bubbles. The convective removal of gas bubbles is thus improved. By reducing the mean gas bubble diameter (Sauter diameter), the active surface area of the gas with the temperature control fluid is increased and thus the gas absorption in the temperature control fluid is improved. This also leads to an improved removal of gas from the temperature control fluid lines.

Das Temperiersystem ist ein Kreislauf. Das Temperierfluid strömt also näherungsweise kontinuierlich. Das Temperierfluid ist vorzugsweise Wasser, insbesondere deionisiertes Wasser. Es können aber auch Glykol, Alkohole u.a. als Temperierfluid eingetzt werden.The temperature control system is a cycle. The temperature control fluid therefore flows approximately continuously. The temperature control fluid is preferably water, in particular deionized water. However, glycol, alcohols, etc., can also be used as temperature control fluids.

Die Schallgeneratoren haben Leistungen zwischen 250W und 3000W und können in verschiedensten Formen ausgebildet sein.The sound generators have outputs between 250W and 3000W and can be designed in a wide variety of forms.

Es gibt mehrere Möglichkeiten zur Anbringung der Schallgeneratoren. Erstens kann ein Schallgenerator im Temperierfluidvorratsbehälter im Temperierfluid angebracht sein. Hierfür kommt als Schallgenerator ein sog. Stabgenerator in Betracht. Die Ausbreitung der Schallwellen durch die Temeprierfluidleitung wird hier jedoch durch die Grenzfrequenzen der Temperierfluidleitung und durch die Querschnittssprünge unterdrückt. Zweitens kann ein Schallgenerator unmittelbar an den Elementen angebracht sein, also an den Stellen, an welchen die Blasen und somit die Phasengrenzschichten auftreten. Durch den Schall wird die Phasengrenzschicht destabilisiert und die Gasblasen brechen auf. Drittens kann ein Schallgenerator an den Temperierfluidleitungen vor deren Eintritt in die Elemente angebracht sein. Dadurch wird eine Schallübertragung über die Elemente und zugleich über das Temperierfluid ermöglicht.There are several ways to attach the sound generators. First, a sound generator can be installed in the temperature control fluid reservoir in the temperature control fluid. A so-called rod generator can be used as a sound generator for this purpose. The propagation of the sound waves through the temperature control fluid line is, however, suppressed here by the limit frequencies of the temperature control fluid line and by the jumps in cross section. Second, a sound generator can be attached directly to the elements, i.e. at the points where the bubbles and thus the phase boundary layers occur. The phase boundary layer is destabilized by the sound and the gas bubbles break open. Thirdly, a sound generator can be attached to the temperature control fluid lines before they enter the elements. This enables sound to be transmitted via the elements and at the same time via the temperature control fluid.

Ein Schallgenerator kann insbesondere durch Verschrauben oder Kleben an den Elementen, an den Temperierfluidvorratsbehältern und/oder den Temperierfluidleitungen befestigt werden.A sound generator can be attached to the elements, to the temperature control fluid storage containers and / or the temperature control fluid lines, in particular by screwing or gluing.

In einer Ausführungsform ist das zu temperierende Element als Messrahmen, als Tragrahmen, als Spiegeltragrahmen, als Spiegel und/oder als Flächentemperierer ausgebildet. Hierbei können verschiedene Elemente mit verschiedenen Temperierfluidvorratsbehältern über verschiedene Temperierfluidleitungen verbunden sein. Hierdurch können verschiedene Elemente auf unterschiedliche Temperaturniveaus eingestellt werden. So liegt zum Beispiel die Betriebstemperatur einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage im EUV-Bereich bei etwa 22°C. Die Betriebstemperatur der Elemente, kann jedoch von 22°C abweichen. Zum Beispiel wird als Toleranzbereich für die Spiegeltemperaturen 15°C bis 45°C angegeben. Die Betriebstemperaturen der verschiedenen Spiegel in ein und derselben mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage können im Rahmen des oben genannten Toleranzbereiches voneinander abweichen.In one embodiment, the element to be tempered is designed as a measuring frame, a support frame, a mirror support frame, a mirror and / or a surface temperature controller. Different elements can be connected to different temperature control fluid storage containers via different temperature control fluid lines. This allows different elements to be set to different temperature levels. For example, the operating temperature of a microlithographic projection exposure system in the EUV range is around 22 ° C. The operating temperature of the elements, however, can deviate from 22 ° C. For example, 15 ° C to 45 ° C is specified as the tolerance range for the mirror temperatures. The operating temperatures of the various mirrors in one and the same microlithographic projection exposure system can differ from one another within the above-mentioned tolerance range.

In einer Ausführungsform ist das Element als Flächentemperierer zur Temperierung des DUV-Projektionsobjektivs ausgebildet. Ein solcher Flächentemperier ist vorteilhaft, da er zum einen das DUV-Projektionsobjektiv von den Wärmeströmen von Verbrauchern abschirmt und zum anderen die vom DUV- Projektionsobjektivs abgegebene Wärmeströme aufnimmt und aus dem System abführt.In one embodiment, the element is designed as a surface temperature controller for controlling the temperature of the DUV projection lens. Such a surface temperature control is advantageous because, on the one hand, it shields the DUV projection lens from the heat flows from consumers and, on the other hand, it absorbs the heat flows emitted by the DUV projection lens and removes it from the system.

In einer Ausführungsform ist der Schallgenerator dazu ausgelegt das Element und/oder die Temperierfluidleitung und/oder den Temperierfluidvorratsbehälter mit Schallwellen im Frequenzbereich von 10 Hz bis 80 KHz und im Leistungsdichtebereich von 0,05 W/cm2 bis 1 W/cm2 zu beaufschlagen.In one embodiment, the sound generator is designed to act on the element and / or the temperature control fluid line and / or the temperature control fluid reservoir with sound waves in the frequency range from 10 Hz to 80 KHz and in the power density range from 0.05 W / cm 2 to 1 W / cm 2 .

In einer Ausführungsform ist der Frequenzbereich als kontinuierliches Frequenzspektrum ausgebildet. Dies ist besonders vorteilhaft, um Gasblasen mit verschiedenen mittleren Durchmessern, die entsprechend den verschiedenen mittleren Durchmessern verschiedene Resonanzfrequenzen aufweisen, aufzubrechen.In one embodiment, the frequency range is designed as a continuous frequency spectrum. This is particularly advantageous in order to break up gas bubbles with different mean diameters, which have different resonance frequencies corresponding to the different mean diameters.

In einer Ausführungsform ist ein, insbesondere mit dem Schallgenerator elektronisch gekoppelter, Beschleunigungssensor auf oder in dem Element angeordnet. Der Beschleunigungssensor ist dazu ausgebildet, die Stärke der, insbesondere gasblasenbedingten, Vibrationen des Elements zu messen und über eine Steuerung die Frequenz und die Leistungsdichte der Schallwellen einzustellen.In one embodiment, an acceleration sensor, in particular electronically coupled to the sound generator, is arranged on or in the element. The acceleration sensor is designed to measure the strength of the vibrations of the element, in particular those caused by gas bubbles, and to set the frequency and the power density of the sound waves via a controller.

Erfindungsgemäß wird die oben genannte Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Reduktion von Gasblasen in einem Temperierfluid in mindestens einer Temperierfluidleitung in mindestens einem Element einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den EUV- oder für den DUV-Bereich gelöst. Das Verfahren weist mindestens die folgenden Schritte auf:

  • - Befüllen der Temperierfluidleitung mit dem Temperierfluid;
  • - Pumpen, insbesondere kontinuierliches Pumpen, des Temperierfluids durch die Temperierfluidleitung;
  • - während des Befüllens mit dem Temperierfluid und/oder während des Pumpens des Temperierfluids: Beaufschlagen des Elements und/oder der Temperierfluidleitung und/oder eines an die Temperierfluidleitung angeschlossenen Temperierfluidvorratsbehälters mit Schallwellen aus mindestens einem Schallgenerator.
According to the invention, the above-mentioned object is also achieved by a method for reducing gas bubbles in a temperature control fluid in at least one temperature control fluid line in at least one element of a microlithographic projection exposure system for the EUV or for the DUV area. The procedure has at least the following steps:
  • - Filling the temperature control fluid line with the temperature control fluid;
  • - Pumping, in particular continuous pumping, of the temperature control fluid through the temperature control fluid line;
  • - During filling with the temperature control fluid and / or during the pumping of the temperature control fluid: subjecting the element and / or the temperature control fluid line and / or a temperature control fluid storage container connected to the temperature control fluid line with sound waves from at least one sound generator.

In einer Ausführungsform strahlt der Schallgenerator Schallwellen aus einem Frequenzbereich von 10 Hz bis 80 KHz ein.In one embodiment, the sound generator radiates sound waves from a frequency range of 10 Hz to 80 KHz.

In einer Ausführungsform strahlt der Schallgenerator Schallwellen mit diskreten Frequenzen aus.In one embodiment, the sound generator emits sound waves with discrete frequencies.

In einer Ausführungsform ist der Frequenzbereich als kontinuierliches Frequenzspektrum ausgebildet. Zudem kann die Beaufschlagung mit Schallwellen zyklisch erfolgen.In one embodiment, the frequency range is designed as a continuous frequency spectrum. In addition, the application of sound waves can take place cyclically.

In einer Ausführungsform wird das Beaufschlagen mit Schallwellen solange durchgeführt, bis die Intensität der von einem Beschleunigungssensor gemessenen Vibrationen des Elements, an dem der Beschleunigungssensor angeordnet ist, unter einen Schwellwert abfällt.In one embodiment, the application of sound waves is carried out until the intensity of the vibrations, measured by an acceleration sensor, of the element on which the acceleration sensor is arranged falls below a threshold value.

Nach Durchführen der obigen Verfahrensschritte, ist die mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einer Öffnung schneller wieder betriebsbereit als ohne den Einsatz der Schallgeneratoren.After performing the above method steps, the microlithographic projection exposure system is ready for operation again more quickly after opening than without the use of the sound generators.

Das Temperiermedium wird im Überdruckbetrieb eingesetzt. Es kommt also im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage keine zusätzliche Luft in die Anlage, es werden also keine zusätzlichen neuen Gasblasen erzeugt.The temperature control medium is used in overpressure mode. No additional air comes into the system during operation of the projection exposure system, so no additional new gas bubbles are generated.

FigurenlisteFigure list

Verschiedene Ausführungsbeispiele werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes (EUV-Projektionsobjektiv 640) einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich 100.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes (EUV-Projektionsobjektiv 340) einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich 100.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich 100.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes (DUV-Projektionsobjektiv 404) einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den DUV-Bereich 400.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den DUV-Bereich 400.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die wesentlichen Verfahrensschritte darstellt.
Various exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the figures. The figures and the proportions of the elements shown in the figures are not to be regarded as being to scale. Rather, individual elements can be shown exaggerated or reduced in size for better illustration and for better understanding.
  • 1 shows a schematic representation of a section (EUV projection objective 640 ) a microlithographic projection exposure system according to the invention for the EUV range 100 .
  • 2 shows a schematic representation of a section (EUV projection objective 340 ) a microlithographic projection exposure system according to the invention for the EUV range 100 .
  • 3 shows a schematic representation of a microlithographic projection exposure system according to the invention for the EUV range 100 .
  • 4th shows a schematic representation of a section (DUV projection objective 404 ) a microlithographic projection exposure system according to the invention for the DUV area 400 .
  • 5 shows a schematic representation of a microlithographic projection exposure system according to the invention for the DUV area 400 .
  • 6th shows a flowchart showing the essential method steps.

Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes (EUV-Projektionsobjektiv 640) einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich 100. Das dargestellte EUV-Projektionsobjektiv 640 weist einem Element 381 auf, das zu seiner Temperierung von einer Temperierfluidleitung 602 zum Leiten eines Temperierfluids durchzogen ist, wobei die Temperierfluidleitung 602 mit einem Temperierfluidvorratsbehälter 615 verbunden ist. Zum Beschallen des Temperierfluids ist ein Schallgenerator 530 am Element 381 und an der Temperierfluidleitung 602 und im Temperierfluidvorratsbehälter 615 angeordnet. Das Element ist ein Tragrahmen 381. Der Tragrahmen 381 trägt die drei Spiegel 691, 692, 693. Diese Spiegel 691, 692, 693 sind jeweils über eine aktive mechanische Lagerung 695 direkt mit den Tragrahmen 381 verbunden. Der vierte Spiegel 694 ist über eine aktive mechanische Lagerung 695 mit dem Messrahmen 371 verbunden. Der Messrahmen 371 dient als Referenz zur Bestimmung der Position der Spiegel 691, 692, 693 und 694. Die Positionsmessung 625 basiert auf einer interferometrischen Abstandsmessung zwischen Messrahmen 371 und Spiegel 691, 692, 693 und 694. 1 shows a schematic representation of a section (EUV projection objective 640 ) a microlithographic projection exposure system according to the invention for the EUV range 100 . The EUV projection lens shown 640 assigns an element 381 on that for its temperature control from a temperature control fluid line 602 to direct a Tempering fluid is traversed, wherein the tempering fluid line 602 with a temperature control fluid reservoir 615 connected is. A sound generator is used to provide sonication for the temperature control fluid 530 on the element 381 and on the temperature control fluid line 602 and in the temperature control fluid reservoir 615 arranged. The element is a support frame 381 . The support frame 381 carries the three mirrors 691, 692, 693. These mirrors 691, 692, 693 are each via an active mechanical bearing 695 directly with the support frame 381 connected. The fourth mirror 694 has an active mechanical bearing 695 with the measuring frame 371 connected. The measuring frame 371 serves as a reference for determining the position of the mirrors 691, 692, 693 and 694. The position measurement 625 is based on an interferometric distance measurement between measuring frames 371 and mirrors 691, 692, 693 and 694.

Die Schallgeneratoren 530 sind dazu ausgelegt, durch Abgabe von Schallwellen im Temperierfluid auftretende Gasblasen aufzubrechen und deren mittleren Durchmesser zu reduzieren. Die Gasblasen brechen bei einer im Wesentlichen vom mittleren Durchmesser der Gasblasen abhängenden Resonanzfrequenz der Schallwellen auf. Die Schallgeneratoren 530 beaufschlagen hierbei den Tragrahmen 381 und die Temperierfluidleitung 602 und den Temperierfluidvorratsbehälter 615 mit Schallwellen im Frequenzbereich von 10 Hz bis 80 KHz und im Leistungsdichtebereich von 0,05 W/cm2 bis 1 W/cm2.The sound generators 530 are designed to break up gas bubbles occurring in the temperature control fluid by emitting sound waves and to reduce their mean diameter. The gas bubbles break open at a resonance frequency of the sound waves that essentially depends on the mean diameter of the gas bubbles. The sound generators 530 act on the support frame 381 and the temperature control fluid line 602 and the temperature control fluid reservoir 615 with sound waves in the frequency range from 10 Hz to 80 KHz and in the power density range from 0.05 W / cm 2 to 1 W / cm 2 .

Wie oben dargestellt können Schallgeneratoren an verschiedenen Stellen angebracht sein. Erstens kann ein Schallgenerator 530 im Fluidvorratsbehälter 615 im Temperierfluid angebracht sein. Hierfür kommt als Schallgenerator 530 ein sog. Stabgenerator in Betracht. Die Ausbreitung der Schallwellen durch die Temeprierfluidleitung 602 wird jedoch durch Grenzfrequenzen der Temeprierfluidleitung 602 und durch Querschnittssprünge unterdrückt. Zweitens kann ein Schallgenerator 530 an den Elementen, insbesondere am Tragrahmen 381, angebracht sein, also an den Stellen, an welchen die Blasen und somit die Phasengrenzschichten auftreten. Durch den Schall wird die Phasengrenzschicht destabilisiert und die Gasblasen brechen auf. Drittens kann ein Schallgenerator 530 an der Temperierfluidleitung 602 vor deren Eintritt in den Tragrahmen 381 angebracht sein. Dadurch wird eine Schallübertragung über den Tragrahmen 381 und zugleich über das Temperierfluid in der Temperierfluidleitung 602 ermöglicht.As shown above, sound generators can be installed in various locations. First can be a sound generator 530 in the fluid reservoir 615 be attached in the temperature control fluid. This comes as a sound generator 530 a so-called rod generator into consideration. The propagation of the sound waves through the temperature control fluid line 602 is, however, due to the limit frequencies of the temperature control fluid line 602 and suppressed by jumps in cross-section. Second can be a sound generator 530 on the elements, especially on the support frame 381 , be attached, i.e. at the points at which the bubbles and thus the phase boundary layers occur. The phase boundary layer is destabilized by the sound and the gas bubbles break open. Third, can be a sound generator 530 on the temperature control fluid line 602 before they enter the support frame 381 to be appropriate. This enables sound to be transmitted via the support frame 381 and at the same time via the temperature control fluid in the temperature control fluid line 602 enables.

Der Frequenzbereich kann als kontinuierliches Frequenzspektrum ausgebildet sein. Hierdurch können Gasblasen mit verschiedenen mittleren Durchmessern, die entsprechend den verschiedenen mittleren Durchmessern verschiedene Resonanzfrequenzen aufweisen, aufgebrochen werden. In der 1 ist exemplarisch ein mit den Schallgeneratoren 530 elektronisch gekoppelter Beschleunigungssensor 320 auf dem Tragrahmen 381 angeordnet. Die elektronische Kopplung ist in der 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der Beschleunigungssensor 320 ist dazu ausgelegt, die Stärke der, insbesondere gasblasenbedingten, Vibrationen des Tragrahmens 381 zu messen und über eine nicht dargestellte Steuerung die Frequenz und die Leistungsdichte der Schallwellen einzustellen.The frequency range can be designed as a continuous frequency spectrum. In this way, gas bubbles with different mean diameters, which have different resonance frequencies corresponding to the different mean diameters, can be broken up. In the 1 is an exemplary one with the sound generators 530 electronically coupled acceleration sensor 320 on the support frame 381 arranged. The electronic coupling is in the 1 not shown for the sake of clarity. The accelerometer 320 is designed to reduce the strength of the vibrations of the support frame, especially those caused by gas bubbles 381 to measure and to set the frequency and power density of the sound waves via a control (not shown).

Der Tragrahmen 381 dient auch als Flächentemperierer des Messrahmens 371 und als sog. „Minienvironment“ für den EUV-Strahlengang.The support frame 381 also serves as a surface temperature controller for the measuring frame 371 and as a so-called "mini environment" for the EUV beam path.

In der 1 ist der Tragrahmen-Temperierung-Einlass 607 und der Tragrahmen-Temperierung-Auslass 614 dargestellt. Ein Schallgenerator 530 ist an dem Tragrahmen-Temperierung-Einlass 607 befestigt.In the 1 is the support frame temperature control inlet 607 and the support frame temperature control outlet 614 shown. A sound generator 530 is at the support frame temperature control inlet 607 attached.

Das in 1 dargestellte EUV-Projektionsobjektiv 640 kann beispielsweise in einer EUV-Lithographieanlage 100, deren schematischer Aufbau nachfolgend anhand von 3 beschrieben wird, als EUV-Projektionsobjektiv 104 eingesetzt werden.This in 1 EUV projection lens shown 640 can for example in an EUV lithography system 100 , the schematic structure of which is based on 3 is described as an EUV projection lens 104 can be used.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren EUV-Projektionsobjektiv 340. Zum Einstellen unterschiedlicher Temperaturniveaus, sind verschiedene Elemente zumindest teilweise mit verschiedenen Temperierfluidvorratsbehältern über verschiedene Temperierfluidleitungen verbunden. Die Anforderungen für separate Temperierfluidvorratsbehältern kommt aus den unterschiedlichen Anforderungen an die Elemente. Der Messrahmen 372 hat sehr hohe Anforderungen hinsichtlich des thermalen Driftens (dT/dt) was direkt zu „Line of Sight“-Fehlern führt. Der Tragrahmen 382 hat hohe Anforderungen bezüglich der absoluten Temperaturstabilität. Eine Deformation des Tragrahmens 382 führt zu einer Verschiebung der Spiegel 391, 392, 393, 394. Diese Verschiebung kann zwar teilweise durch eine aktive mechanische Lagerung 395, also durch Spiegelaktuatoren, ausgeglichen werden. Allerdings ist der verfügbare Verfahrrange der Spiegelaktuatoren begrenzt. Ein Spiegeltragrahmen (MSF) hat zwar auch einen Beitrag zu den Aktuaroranges. Der Spiegeltragrahmen soll aber primär eine stabile thermische Umgebung für die Spiegel zur Verfügung stellen. So sollen die Spiegel während des Betriebes möglichst nahe an der sog. Nulldurchgangstemperatur (Zero Crossing Temperature (ZCT)) des Spiegelmaterials betrieben werden. Ansonsten würden aufgrund von CTE(Coefficient of Thermal Expansion)-Inhomogenitäten und Abweichungen von der Nulldurchgangstemperatur Wellenfrontfehler durch die Deformation der optischen Fläche der Spiegel entstehen. Diese Anforderungen können von Spiegel zu Spiegel variieren, da verschiedene Spiegel 391, 392, 393, 394 im Betrieb auf verschiedene Temperaturen gehalten werden müssen. 2 shows a schematic representation of a further EUV projection objective 340 . To set different temperature levels, different elements are at least partially connected to different temperature control fluid storage containers via different temperature control fluid lines. The requirements for separate temperature control fluid storage tanks come from the different requirements for the elements. The measuring frame 372 has very high requirements with regard to thermal drifting (dT / dt), which leads directly to "line of sight" errors. The support frame 382 has high requirements in terms of absolute temperature stability. A deformation of the support frame 382 leads to a displacement of the mirrors 391, 392, 393, 394. This displacement can be partly due to an active mechanical mounting 395 , i.e. by mirror actuators, are compensated. However, the available travel range of the mirror actuators is limited. A mirror support frame (MSF) also has a contribution to the actuary orange. The mirror support frame should, however, primarily provide a stable thermal environment for the mirrors. Thus, the mirrors should be operated as close as possible to the so-called zero crossing temperature (ZCT) of the mirror material during operation. Otherwise, due to CTE (Coefficient of Thermal Expansion) inhomogeneities and deviations from the zero crossing temperature, wavefront errors would occur due to the deformation of the optical surface of the mirrors. These requirements can vary from mirror to mirror, since different mirrors 391, 392, 393, 394 must be kept at different temperatures during operation.

Der Flächentemperierer 398 (CS: Cooler and thermal Shield) soll den Messrahmen 372 vor Thermallasten des Tragrahmens 382 und der Spiegeltragrahmen 390, 396, 397, 399 abschirmen, so dass eine möglichst geringe „Line of Sight“-Drift auftritt. Q3 kennzeichnet Wärmeströme in Richtung Messrahmen 372.The surface temperature controller 398 (CS: Cooler and Thermal Shield) should be the measuring frame 372 against thermal loads of the support frame 382 and the mirror support frame 390 , 396 , 397 , 399 shield so that the lowest possible line of sight drift occurs. Q3 indicates heat flows in the direction of the measuring frame 372 .

Das Temperierfluid, insbesondere deoinisiertes Wasser, wird auf einen sogenannten „Set-point“, also auf eine bestimmte Temperatur, geregelt. Das Temperierfluid für den Tragrahmen, für die Spiegeltragrahmen und den Flächentemperierer 398 ist ungeregelt. Zudem sind unterschiedliche Druckstabilitäten der Temperierfluidkreisläufe gefordert, da verschiedene Elemente, wie zum Beispiel Messrahmen, Tragrahmen und Spiegel unterschiedliche Sensitivitäten auf Druckfluktuationen aufweisen, was sich negativ auf „Line of Sight“ und Wellenfronten auswirken kann.The temperature control fluid, in particular deionized water, is regulated to a so-called “set point”, that is to say to a certain temperature. The temperature control fluid for the support frame, for the mirror support frame and the surface temperature controller 398 is unregulated. In addition, different pressure stabilities of the temperature control fluid circuits are required, since different elements such as measuring frames, support frames and mirrors have different sensitivities to pressure fluctuations, which can have a negative effect on the line of sight and wavefronts.

In der 2 versorgt ein Fluidvorratsbehälter 515 den Tragrahmen 382, den Spiegeltragrahmen 397 und den Flächentemperierer 398. Ein anderer, separater, Fluidvorratsbehälter 516 versorgt den Messrahmen 372. Ein weiterer, separater, Fluidvorratsbehälter 519 versorgt den Spiegel 393.In the 2 supplies a fluid reservoir 515 the support frame 382 , the mirror support frame 397 and the surface temperature controller 398 . Another, separate, fluid reservoir 516 supplies the measuring frame 372 . Another, separate, fluid reservoir 519 supplies mirror 393.

In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel hat jedes Element 372, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398 einen eigenen Temperierfluidkreislauf mit zum Teil separaten Fluidvorratsbehältern.In an embodiment not shown, each element has 372 , 382 , 390 , 396 , 397 , 399 , 391, 392, 393, 394, 398 have their own temperature control fluid circuit with partially separate fluid storage containers.

In der 2 sind Tragrahmen-Temperierung-Einlass 507 und Tragrahmen-Temperierung-Auslass 514 dargestellt. Ein Schallgenerator 532 ist zumindest näherungsweise an dem Tragrahmen-Temperierung-Einlass 507 befestigt.In the 2 are support frame temperature control inlet 507 and support frame temperature control outlet 514 shown. A sound generator 532 is at least approximately at the support frame temperature control inlet 507 attached.

In der 2 sind Spiegel-Temperierung-Einlass 517 und Spiegel-Temperierung-Auslass 518 dargestellt. Ein Schallgenerator 532 ist zumindest näherungsweise an dem Spiegel-Temperierung-Einlass 517 befestigt.In the 2 are mirror tempering inlet 517 and mirror temperature control outlet 518 shown. A sound generator 532 is at least approximately at the mirror temperature control inlet 517 attached.

In der 2 sind Flächen-Temperierung-Einlass 508 und Flächen-Temperierung-Auslass 511 dargestellt. Ein Schallgenerator 532 ist zumindest näherungsweise an dem Flächen-Temperierung-Einlass 508 befestigt.In the 2 are surface temperature control inlet 508 and surface temperature control outlet 511 shown. A sound generator 532 is at least approximately at the surface temperature control inlet 508 attached.

In der 2 sind Sensorrahmen-Temperierung-Einlass 509 und Sensorrahmen-Temperierung-Auslass 510 dargestellt. Ein Schallgenerator 532 ist zumindest näherungsweise an dem Sensorrahmen-Temperierung-Einlass 509 befestigt.In the 2 are sensor frame temperature control inlet 509 and sensor frame temperature control outlet 510 shown. A sound generator 532 is at least approximately at the sensor frame temperature control inlet 509 attached.

In der 2 sind Spiegeltragrahmen-Temperierung-Einlass 512 und Spiegeltragrahmen-Temperierung-Auslass 513 dargestellt. Ein Schallgenerator 532 ist zumindest näherungsweise an dem Spiegeltragrahmen-Temperierung-Einlass 512 befestigt.In the 2 are mirror support frame-temperature control-inlet 512 and mirror support frame temperature control outlet 513 shown. A sound generator 532 is at least approximately at the mirror support frame temperature control inlet 512 attached.

Ein Beschleunigungssensor 322 ist beispielsweise an dem Tragrahmen 382 befestigt, um die Vibrationen des Tragrahmens beim Befüllen der Temperierfluidleitung 304 mit einem Temperierfluid zu messen. Zusätzlich können an allen anderen Elementen, wie Spiegel 391, 392, 393 und 394, Messrahmen 372, Spiegeltragrahmen 397, 390, 396, 399 und Flächentemperierer 398 Beschleunigungssensoren 322 angeordnet sein. Die temperierten Spiegeltragrahmen 390, 396, 397, 399 halten zumindest teilweise die Wärmeströme Q4 von den Spiegeln 391, 392, 393, 394 fern. Der Flächentemperierer 398 hält zumindest teilweise die Wärmeströme Q3 von dem Messrahmen 372 fern.An acceleration sensor 322 is, for example, on the support frame 382 attached to measure the vibrations of the support frame when filling the temperature control fluid line 304 with a temperature control fluid. In addition, measuring frames can be attached to all other elements, such as mirrors 391, 392, 393 and 394 372 , Mirror support frame 397 , 390 , 396 , 399 and surface temperature control 398 Acceleration sensors 322 may be arranged. The tempered mirror support frames 390 , 396 , 397 , 399 hold at least some of the heat flows Q4 away from mirrors 391, 392, 393, 394. The surface temperature controller 398 at least partially holds the heat flows Q3 from the measuring frame 372 remote.

Das in 2 dargestellte EUV-Projektionsobjektiv 340 kann beispielsweise in einer EUV-Lithographieanlage 100, deren schematischer Aufbau nachfolgend anhand von 3 beschrieben wird, als EUV-Projektionsobjektiv 104 eingesetzt werden.This in 2 EUV projection lens shown 340 can for example in an EUV lithography system 100 , the schematic structure of which is based on 3 is described as an EUV projection lens 104 can be used.

Die in 3 dargestellte EUV-Lithographieanlage 100 umfasst ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem in 3 angedeuteten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.In the 3 EUV lithography system shown 100 includes a beam shaping and lighting system 102 and a projection system 104 . The beam shaping and lighting system 102 and the projection system 104 are each in an in 3 indicated vacuum housing is provided, each vacuum housing is evacuated with the help of an evacuation device, not shown. The vacuum housings are surrounded by a machine room (not shown) in which the drive devices for mechanically moving or adjusting the optical elements are provided. Furthermore, electrical controls and the like can also be provided in this machine room.

Die EUV-Lithographieanlage 100 weist eine EUV-Lichtquelle 106 auf. Als EUV-Lichtquelle 106 kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108 im EUV-Bereich, z.B. im Wellenlängenbereich zwischen 5 nm und 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108 gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108 herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106 erzeugte EUV-Strahlung 108 weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.The EUV lithography system 100 has an EUV light source 106 on. As an EUV light source 106 For example, a plasma source (or a synchrotron) can be provided, which radiation 108 in the EUV range, for example in the wavelength range between 5 nm and 20 nm. In the beam shaping and lighting system 102 becomes the EUV radiation 108 bundled and the desired operating wavelength from the EUV radiation 108 filtered out. The one from the EUV light source 106 generated EUV radiation 108 has a relatively low transmissivity through air, which is why the beam guidance spaces in the beam shaping and lighting system 102 and in the projection system 104 are evacuated.

Das in 3 dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108 auf die Photomaske (engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108 mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.This in 3 beam shaping and lighting system shown 102 has five mirrors 110 , 112 , 114 , 116 , 118 on. After going through the beam shaping and lighting system 102 becomes the EUV radiation 108 guided onto the photomask (reticle) 120. The photo mask 120 is also designed as a reflective optical element and can be used outside of the systems 102 , 104 be arranged. EUV radiation can also be used 108 by means of a mirror 122 on the photo mask 120 be steered. The photo mask 120 has a structure which, by means of the projection system 104 scaled down to a wafer 124 or the like is mapped.

Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1-M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV-Lithographieanlage 100 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Grob schematisch sind der Tragrahmen 380, der im Wesentlichen die Spiegel des Projektionsobjektives trägt, und der Sensorrahmen 370, der im Wesentlichen als Referenz für die Position der Spiegel des Projektionsobjektives dient, dargestellt. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.The projection system 104 (also referred to as a projection lens) has six mirrors M1-M6 for imaging the photomask 120 on the wafer 124 on. It should be noted that the number of mirrors in the EUV lithography system 100 is not limited to the number shown. More or fewer mirrors can also be provided. The support frames are roughly schematic 380 , which essentially carries the mirrors of the projection lens, and the sensor frame 370 , which essentially serves as a reference for the position of the mirror of the projection lens is shown. Furthermore, the mirrors are usually curved on their front side for beam shaping.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines DUV-Projektionsobjektiv 404 umgeben von einem temperierbaren Flächentemperierer 450, der zur Temperierung des Projektionsobjektivs (404) ausgebildet ist. Eine Temperierfluidleitung 452 durchzieht den Flächentemperierer 450. Es ist auch der Temperierfluideinlass 454 und der Temperierfluidauslass 456 gezeigt.Die Schallgeneratoren 534 sind an dem Temperierfluidvorratsbehälter 460, an dem Flächentemperierer 450 und an der Temperierfluidleitung 452 angeordnet. Ein Beschleunigungssensor 324 ist an dem Flächentemperierer 450 befestigt. Der Flächentemperierer 450 schützt das DUV-Projektionsobjektiv 404 vor Wärmeströme Q5 von Verbrauchern und leitet Wärmeströme Q6 vom DUV-Projektionsobjektiv 404 an die Umgebung ab. Das DUV-Licht 408 am Eingang zum DUV-Projektionsobjektiv 404 wird durch das DUV-Projektionsobjektiv 404 als DUV-Licht 458 zum Wafer geleitet. 4th shows a schematic representation of a DUV projection objective 404 surrounded by a temperature-controlled surface temperature controller 450 , which is used to control the temperature of the projection lens ( 404 ) is trained. A temperature control fluid line 452 runs through the surface temperature controller 450 . It is also the temperature control fluid inlet 454 and the temperature control fluid outlet 456 The sound generators 534 are on the temperature control fluid reservoir 460 , on the surface temperature controller 450 and on the temperature control fluid line 452 arranged. An acceleration sensor 324 is on the surface temperer 450 attached. The surface temperature controller 450 protects the DUV projection lens 404 before heat flows Q5 of consumers and conducts heat flows Q6 from the DUV projection lens 404 to the environment. The DUV light 408 at the entrance to the DUV projection lens 404 is through the DUV projection lens 404 as DUV light 458 directed to the wafer.

Das in 4 dargestellte DUV-Projektionsobjektiv 404 kann beispielsweise in einer DUV-Lithographieanlage 400, deren schematischer Aufbau nachfolgend anhand von 5 beschrieben wird, eingesetzt werden.This in 4th shown DUV projection lens 404 can for example in a DUV lithography system 400 , the schematic structure of which is based on 5 is described.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den DUV-Bereich 400. Die DUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 umfasst eine Strahlformungs- und Beleuchtungseinrichtung 402 und ein Projektionsobjektiv 404. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm. Die DUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 weist eine DUV-Lichtquelle 406 auf. Als DUV-Lichtquelle 406 kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 408 im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert. 5 shows a schematic representation of a microlithographic projection exposure system according to the invention for the DUV area 400 . The DUV projection exposure system 400 comprises a beam shaping and lighting device 402 and a projection lens 404 . DUV stands for "deep ultraviolet" (English: deep ultraviolet, DUV) and describes a wavelength of the work light between 30 and 250 nm. The DUV projection exposure system 400 has a DUV light source 406 on. As a DUV light source 406 For example, an ArF excimer laser can be provided, which radiation 408 emitted in the DUV range at 193 nm, for example.

Die in 5 dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungseinrichtung 402 leitet die DUV-Strahlung 408 auf eine Photomaske 420. Die Photomaske 420 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Strahlformungs- und Beleuchtungseinrichtung 402 und des Projektionsobjektivs 404 angeordnet sein. Die Photomaske 420 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionsobjektives 404 verkleinert auf einen Wafer 424 oder dergleichen abgebildet wird.In the 5 beam shaping and lighting device shown 402 directs the DUV radiation 408 on a photo mask 420 . The photo mask 420 is designed as a transmissive optical element and can be outside of the beam shaping and lighting device 402 and the projection lens 404 be arranged. The photo mask 420 has a structure which by means of the projection lens 404 scaled down to a wafer 424 or the like is mapped.

Das Projektionsobjektiv 404 weist mehrere Linsen 428, 440 und/oder Spiegel 430 zur Abbildung der Photomaske 420 auf den Wafer 424 auf. Dabei können einzelne Linsen 428,440 und/oder Spiegel 430 des Projektionsobjektivs 404 symmetrisch zur optischen Achse 426 des Projektionsobjektivs 404 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen und Spiegel der DUV- Projektionsbelichtungsanlage 400 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen und/oder Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.The projection lens 404 has multiple lenses 428 , 440 and / or mirror 430 for imaging the photomask 420 on the wafer 424 on. Individual lenses 428, 440 and / or mirrors can be used 430 of the projection lens 404 symmetrical to the optical axis 426 of the projection lens 404 be arranged. It should be noted that the number of lenses and mirrors of the DUV projection exposure system 400 is not limited to the number shown. More or fewer lenses and / or mirrors can also be provided. Furthermore, the mirrors are usually curved on their front side for beam shaping.

Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 440 und dem Wafer 424 kann durch ein flüssiges Medium 432 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 432 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf.An air gap between the last lens 440 and the wafer 424 can through a liquid medium 432 be replaced, which has a refractive index> 1. The liquid medium 432 can be ultrapure water, for example. Such a structure is also referred to as immersion lithography and has an increased photolithographic resolution.

6 zeigt die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zur Reduktion von Gasblasen in einem Temperierfluid in mindestens einer Temperierfluidleitung in mindestens einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage für den EUV- oder für den DUV-Bereich. In einem ersten Schritt S1 werden die zuvor zumindest teilweise entleerten Temperierfluidleitungen mit dem Temperierfluid befüllt. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt das Pumpen, insbesondere das kontinuierliche Pumpen, des Temperierfluids durch die Temperierfluidleitungen. In einem dritten Schritt S3 wird während des Befüllens mit dem Temperierfluid und/oder während des Pumpens des Temperierfluids das Element und/oder die Temperierfluidleitung und/oder eines an die Temperierfluidleitung angeschlossenen Temperierfluidvorratsbehälters mit Schallwellen aus mindestens einem Schallgenerator beaufschlagt. Der Schallgenerator strahlt Schallwellen aus einem Frequenzbereich von 10 Hz bis 80 KHz ein. Der Frequenzbereich kann als kontinuierliches Frequenzspektrum ausgebildet sein. 6th shows the method steps according to the invention for reducing gas bubbles in a temperature control fluid in at least one temperature control fluid line in at least one microlithographic projection exposure system for the EUV or for the DUV area. In a first step S1, the temperature control fluid lines, which have previously been at least partially emptied, are filled with the temperature control fluid. In a second step S2, the pumping, in particular the continuous pumping, of the temperature control fluid takes place through the temperature control fluid lines. In a third step S3, during the filling with the temperature control fluid and / or during the pumping of the temperature control fluid, the element and / or the temperature control fluid line and / or one is connected to the temperature control fluid line connected temperature control fluid reservoir with sound waves from at least one sound generator. The sound generator emits sound waves from a frequency range of 10 Hz to 80 KHz. The frequency range can be designed as a continuous frequency spectrum.

Optional misst während des Schrittes S3 ein Beschleunigungssensor, der an einem Element angeordnet ist, die Vibrationen. Die Schallwellen werden solange eingestrahlt, bis die Intensität der Vibrationen unter einen Schwellwert abgefallen ist. Während des Betriebes der Projektionsbelichtungsanlage sind die Schallgeneratoren nicht im Betrieb.Optionally, an acceleration sensor, which is arranged on an element, measures the vibrations during step S3. The sound waves are emitted until the intensity of the vibrations has fallen below a threshold value. The sound generators are not in operation while the projection exposure system is in operation.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.Even if the invention has been described on the basis of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments will be apparent to those skilled in the art, for example by combining and / or exchanging features of individual embodiments. Accordingly, a person skilled in the art understands that such variations and alternative embodiments are also encompassed by the present invention, and the scope of the invention is limited only within the meaning of the attached patent claims and their equivalents.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
(mikrolithographische) Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich (=EUV-System)(Microlithographic) projection exposure system for the EUV area (= EUV system)
102102
EUV-(Strahlformungs- und)BeleuchtungseinrichtungEUV (beam shaping and) lighting device
104104
EUV-Projektionsobjektiv mit sechs Spiegeln (M1 bis M6)EUV projection lens with six mirrors (M1 to M6)
106106
EUV-LichtquelleEUV light source
108108
EUV-StrahlungEUV radiation
110, 112, 114, 116, 118110, 112, 114, 116, 118
Spiegel der EUV-Beleuchtungseinrichtung 102Mirror of the EUV lighting device 102
120120
Photomaske, Retikel (reflektierend)Photo mask, reticle (reflective)
122122
Spiegelmirror
124124
Wafer (=mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat)Wafer (= substrate coated with a light-sensitive layer (photoresist))
302,302,
304, 306, 308, 310 Temperierfluidleitung304, 306, 308, 310 temperature control fluid line
320,320,
322, 324 Beschleunigungssensor322, 324 accelerometer
340340
EUV-Projektionsobjektiv mit vier Spiegeln (391, 392, 393, 394)EUV projection lens with four mirrors (391, 392, 393, 394)
370, 371, 372370, 371, 372
Sensorrahmen=Messrahmen=Sensor Frame (SFr)Sensor frame = measuring frame = sensor frame (SFr)
380, 381, 382380, 381, 382
Kraftrahmen = Tragrahmen=Force Frame (FFr)Kraftrahmen = support frame = Force Frame (FFr)
390390
Spiegeltragrahmen (MSF)Mirror support frame (MSF)
395395
aktive mechanische Lagerungactive mechanical storage
396396
Spiegeltragrahmen (MSF)Mirror support frame (MSF)
397397
Spiegeltragrahmen (MSF)Mirror support frame (MSF)
398398
Flächentemperierer (CS:Cooler and thermal shield)Surface temperature controller (CS: Cooler and thermal shield)
399399
Spiegeltragrahmen (MSF)Mirror support frame (MSF)
400400
(mikrolithographische) Projektionsbelichtungsanlage für den DUV-Bereich (=DUV-System)(Microlithographic) projection exposure system for the DUV area (= DUV system)
402402
DUV-(Strahlformungs- und)BeleuchtungseinrichtungDUV (beam shaping and) lighting device
404404
DUV-ProjektionsobjektivDUV projection lens
406406
DUV-LichtquelleDUV light source
408408
DUV-Licht am Eingang zum DUV-Projektionsobjektiv 404DUV light at the entrance to the DUV projection lens 404
420420
Photomaske, Retikel (transmittierend)Photo mask, reticle (transmitting)
424424
WaferWafer
426426
optische Achse des Projektionsobjektiv 404optical axis of the projection lens 404
428428
Linsenlenses
430430
Spiegelmirror
432432
flüssiges Mediumliquid medium
440440
letzte Linselast lens
450450
FlächentemperiererSurface temperature controller
452452
TemperierfluidleitungTemperature control fluid line
454454
TemperierfluideinlassTempering fluid inlet
456456
TemperierfluidauslassTemperature control fluid outlet
458458
DUV-Licht zum WaferDUV light to the wafer
460460
TemperierfluidvorratsbehälterTempering fluid storage tank
502502
EUV-Licht von der Struktur tragenden Maske 321EUV light from the structure-bearing mask 321
504504
EUV-Licht in Richtung Wafer 124EUV light in the direction of the wafer 124
507507
Tragrahmen-Temperierung-EinlassSupport frame temperature control inlet
508508
Flächen-Temperierung-EinlassSurface temperature control inlet
509509
Sensorrahmen-Temperierung-EinlassSensor frame temperature control inlet
510510
Sensorrahmen-Temperierung-AuslassSensor frame temperature control outlet
511511
Flächen-Temperierung-AuslassSurface temperature control outlet
512512
Spiegeltragrahmen-Temperierung-EinlassMirror support frame temperature control inlet
513513
Spiegeltragrahmen-Temperierung-AuslassMirror support frame temperature control outlet
514514
Tragrahmen-Temperierung-AuslassSupport frame temperature control outlet
515515
Fluidvorratsbehälter für FFr/MSF/CSFluid reservoir for FFr / MSF / CS
516516
Fluidvorratsbehälter für SFrFluid reservoir for SFr
517517
Spiegel-Temperierung-EinlassMirror tempering inlet
518518
Spiegel-Temperierung-AuslassMirror temperature control outlet
519519
Fluidvorratsbehälter für SpiegelFluid reservoir for mirrors
525525
PositionsmessungPosition measurement
530, 532, 534530,532,534
SchallgeneratorSound generator
602602
TemperierfluidleitungTemperature control fluid line
607607
Tragrahmen-Temperierung-EinlassSupport frame temperature control inlet
614614
Tragrahmen-Temperierung-AuslassSupport frame temperature control outlet
615615
Fluidvorratsbehälter für TragrahmenFluid storage container for support frame
625625
PositionsmessungPosition measurement
640640
EUV-Projektionsobjektiv mit vier Spiegeln (691, 692, 693, 694)EUV projection lens with four mirrors (691, 692, 693, 694)
695695
aktive mechanische Lagerungactive mechanical storage
Q1Q1
Wärmeströme in Richtung Messrahmen 371Heat flows in the direction of the measuring frame 371
Q2Q2
Wärmetröme in Richtung Spiegel 692Heat flows in the direction of the mirror 692
Q3Q3
Wärmeströme in Richtung Messrahmen 372Heat flows in the direction of the measuring frame 372
Q4Q4
Wärmeströme in Richtung Spiegel 392Heat flows in the direction of the mirror 392
Q5Q5
Wärmeströme von Verbrauchern (DUV)Heat flows from consumers (DUV)
Q6Q6
Wärmeströme vom DUV- Projektionsobjektiv 404Heat flows from the DUV projection lens 404

Claims (14)

Für den EUV-Bereich oder für den DUV-Bereich vorgesehene mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (100; 400), aufweisend eine Beleuchtungseinrichtung (102; 402) und ein Projektionsobjektiv (104, 340, 640; 404) mit mindestens einem Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450), das zur Temperierung des Elements (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) zumindest bereichsweise von mindestens einer Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) zum Leiten eines Temperierfluids durchzogen ist, wobei die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) mit mindestens einem Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) verbunden ist und wobei zum Beschallen des Temperierfluids mindestens ein Schallgenerator (530, 532, 534) am Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) und/oder an der Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) und/oder im Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) und/oder am Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) angeordnet ist.Microlithographic projection exposure system (100; 400) provided for the EUV area or for the DUV area, having an illumination device (102; 402) and a projection objective (104, 340, 640; 404) with at least one element (370, 371, 372) , 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450), which is used for temperature control of the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) at least in some areas by at least one temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) for conducting a temperature control fluid is traversed, the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) having at least one temperature control fluid storage container (615, 515, 516, 519, 460) is connected and where at least one sound generator (530, 532, 534) is connected to the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394 , 398; 450) and / or on the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) and / or in the temperature control fluid reservoir (615, 515, 516, 519, 460) and / or on the temperature control fluid reservoir (615, 515, 516, 519, 460) is arranged. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, wobei der Schallgenerator (530, 532, 534) dazu ausgelegt ist, durch Abgabe von Schallwellen im Temperierfluid auftretende Gasblasen aufzubrechen und deren mittleren Durchmesser zu reduzieren.Projection exposure system according to Claim 1 , wherein the sound generator (530, 532, 534) is designed to break up gas bubbles occurring in the temperature control fluid by emitting sound waves and to reduce their mean diameter. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 2, wobei die Gasblasen bei einer im Wesentlichen vom mittleren Durchmesser der Gasblasen abhängenden Resonanzfrequenz der Schallwellen aufbrechen.Projection exposure system according to Claim 2 wherein the gas bubbles break up at a resonance frequency of the sound waves that is essentially dependent on the mean diameter of the gas bubbles. Projektionsbelichtungsanlage (100) für den EUV-Bereich nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Element -als Messrahmen (370, 371, 372), -als Tragrahmen (380, 381, 382), -als Spiegeltragrahmen (390, 396, 397, 399), -als Spiegel (391, 392, 393, 394) und/oder -als Flächentemperierer (398), ausgebildet ist.Projection exposure system (100) for the EUV area according to one of the preceding claims, wherein the element - as a measuring frame (370, 371, 372), - as a support frame (380, 381, 382), - as a mirror support frame (390, 396, 397, 399), -as a mirror (391, 392, 393, 394) and / or - is designed as a surface temperature controller (398). Projektionsbelichtungsanlage (100) für den EUV-Bereich nach einem der vorigen Ansprüche, wobei, insbesondere zum Einstellen unterschiedlicher Temperaturniveaus, verschiedene Elemente mit verschiedenen Temperierfluidvorratsbehältern über verschiedene Temperierfluidleitungen verbunden sind.Projection exposure system (100) for the EUV area according to one of the preceding claims, wherein, in particular for setting different temperature levels, different elements are connected to different temperature control fluid storage containers via different temperature control fluid lines. Projektionsbelichtungsanlage (400) für den DUV-Bereich nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Element als Flächentemperierer (450) zur Temperierung des Projektionsobjektivs (404) ausgebildet ist.Projection exposure system (400) for the DUV area according to one of the Claims 1 to 3 , wherein the element is designed as a surface temperature controller (450) for controlling the temperature of the projection lens (404). Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Schallgenerator (530, 532, 534) das Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) und/oder die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) und/oder den Temperierfluidvorratsbehälter (615, 515, 516, 519, 460) mit Schallwellen im Frequenzbereich von 10 Hz bis 80 KHz und im Leistungsdichtebereich von 0,05 W/cm2 bis 1 W/cm2 beaufschlagt.Projection exposure system according to one of the preceding claims, wherein the sound generator (530, 532, 534) comprises the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) and / or the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) and / or the temperature control fluid reservoir (615, 515, 516, 519, 460) with sound waves in the frequency range from 10 Hz to 80 KHz and in Power density range from 0.05 W / cm 2 to 1 W / cm 2 applied. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7, wobei der Frequenzbereich als kontinuierliches Frequenzspektrum ausgebildet ist.Projection exposure system according to Claim 7 , wherein the frequency range is designed as a continuous frequency spectrum. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorigen Ansprüche, wobei mindestens ein, insbesondere mit dem Schallgenerator (530, 532, 534) elektronisch gekoppelter Beschleunigungssensor (320, 322, 324) auf oder in dem Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) angeordnet ist, um die Stärke der, insbesondere gasblasenbedingten, Vibrationen des Elements (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) zu messen und über eine Steuerung die Frequenz und die Leistungsdichte der Schallwellen einzustellen.Projection exposure system according to one of the preceding claims, wherein at least one acceleration sensor (320, 322, 324) electronically coupled to the sound generator (530, 532, 534) on or in the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) is arranged to increase the strength of the vibrations of the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396 , 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) and adjust the frequency and power density of the sound waves via a controller. Verfahren zur Reduktion von Gasblasen in einem Temperierfluid in mindestens einer Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) in mindestens einem Element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (100; 400) für den EUV- oder für den DUV-Bereich, mit mindestens den folgenden Schritten: - Befüllen der Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) mit dem Temperierfluid; - Pumpen, insbesondere kontinuierliches Pumpen, des Temperierfluids durch die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452); - während des Befüllens mit dem Temperierfluid und/oder während des Pumpens des Temperierfluids: Beaufschlagen des Elements (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) und/oder der Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) und/oder eines an die Temperierfluidleitung (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) angeschlossenen Temperierfluidvorratsbehälters (615, 515, 516, 519, 460) mit Schallwellen aus mindestens einem Schallgenerator (530, 532, 534).Method for reducing gas bubbles in a temperature control fluid in at least one temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) in at least one element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) of a microlithographic projection exposure system (100; 400) for the EUV or for the DUV area, with at least the following steps: - Filling the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) with the temperature control fluid; - Pumping, in particular continuous pumping, of the temperature control fluid through the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452); - During the filling with the temperature control fluid and / or during the pumping of the temperature control fluid: loading of the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450) and / or the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) and / or a temperature control fluid storage container (615, 515) connected to the temperature control fluid line (302, 304, 306, 308, 310, 602, 452) , 516, 519, 460) with sound waves from at least one sound generator (530, 532, 534). Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schallgenerator (530, 532, 534) Schallwellen aus einem Frequenzbereich von 10 Hz bis 80 KHz einstrahlt.Procedure according to Claim 10 , wherein the sound generator (530, 532, 534) radiates sound waves from a frequency range of 10 Hz to 80 KHz. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Frequenzbereich als kontinuierliches Frequenzspektrum ausgebildet ist.Procedure according to Claim 11 , wherein the frequency range is designed as a continuous frequency spectrum. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Beaufschlagen mit Schallwellen zyklisch erfolgt.Method according to one of the Claims 10 to 12th , whereby the application of sound waves takes place cyclically. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Beaufschlagen mit Schallwellen solange durchgeführt wird, bis die Intensität von von einem Beschleunigungssensor (320, 322, 324) gemessenen Vibrationen des Elements (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396, 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450), an dem der Beschleunigungssensor (320, 322, 324) angeordnet ist, unter einen Schwellwert abfällt.Method according to one of the preceding claims, wherein the application of sound waves is carried out until the intensity of vibrations of the element (370, 371, 372, 380, 381, 382, 390, 396) measured by an acceleration sensor (320, 322, 324) , 397, 399, 391, 392, 393, 394, 398; 450), on which the acceleration sensor (320, 322, 324) is arranged, drops below a threshold value.
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